Biologia 3

1) Redacción de un informe sobre el proceso de fotosíntesis que abarque los siguientes tópicos.

La fotosíntesis es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo eladenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas decarbono.

a) La luz y los pigmentos.

El término 'pigmento' es utilizado para describir una molécula que absorbe luz y presenta un color. Las plantas contienen una gran variedad de pigmentos que dan lugar a los colores que en ellas observamos. Obviamente, las flores y los frutos contienen muchas moléculas orgánicas que absorben luz. Las hojas, tallos, y raíces también contienen muchos pigmentos, que incluyen las antocianinas, flavonoides, flavinas, quinonas y citocromos. Sin embargo, ninguno de éstos debe ser considerado como un pigmento fotosintético. Los pigmentos fotosintéticos son los únicos que tienen la capacidad de absorber la energía de la luz solar y hacerla disponible para el aparato fotosintético. En las plantas terrestres hay dos clases de pigmentos fotosintéticos: las clorofilas y los carotenoides.

b) Cloroplastos.

Los cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañado de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.

c) La reacciones de la luz.

En los procesos que dependen de la luz (reacciones de luz), cuando un fotón es capturado por un pigmento fotosintético, se produce la excitación de un electrón, el cual es elevado desde su estado basal respecto al núcleo a niveles de energía superior, pasando a un estado excitado. Después de una serie de reacciones de óxido-reducción, la energía del electrón se convierte enATP y NADPH. En el proceso ocurre la fotólisis del agua, la que se descompone según la ecuación: H2 O + cloroplasto + fotón à 0,5 O2 + 2 H+ + 2 electrones.

d) Las reacciones de la oscuridad.

En las reacciones de oscuridad, el CO2 de la atmósfera (o del agua en organismos fotosintéticos acuáticos/marinos) se captura y reduce por la adición de hidrógeno (H+ ) para la formación de carbohidratos [ ( CH2 O )] . La incorporación del dióxido de carbono en compuestos orgánicos, se conoce como fijación o asimilación del carbono. La energía usada en el proceso proviene de la primera fase de la fotosíntesis. Los seres vivos no pueden utilizar directamente la energía luminosa, sin embargo a través de una serie de reacciones fotoquímicas, la pueden almacenar en la energía de los enlaces C-C de carbohidratos, que se libera luego mediante los procesos respiratorios u otros procesos metabólicos.

E) Factores que afectan la fotosíntesis.

Concentración de CO2

A medida que aumenta la concentración de CO2 aumenta la tasa fotosintética hasta llegar a un nivel; en este punto la RUBISCO se satura y la eficiencia deja de aumentar. Hasta una determinada concentración de CO2, el aumento de concentración aumenta la tasa de fotosíntesis. Influye en la apertura de las estomas.

Disponibilidad de agua

Si hay escasez de agua las estomas se cierran, la concentración de CO2 se reduce y la de O2 aumenta, por tanto disminuye el rendimiento fotosintético ya que se produce fotorrespiración.

Temperatura

Las enzimas son proteínas y por encima de la temperatura óptima se produce la desnaturalización de los enzimas, disminuyendo el rendimiento. También influye en el cierre de los estomas,

Periodo de luz o fotoperiodo

Guarda una relación directa con el rendimiento fotosintético.

Intensidad luminosa

La tasa fotosintética aumenta con intensidad luminosa hasta un cierto límite, característico de cada especie, en el que se produce la fotooxidación de los pigmentos.

Longitud de onda de la luz

Las plantas sólo aprovechan la luz perteneciente a un rango de longitudes de onda que corresponde a la luz visible (400-700 nm). Las longitudes de onda inferiores, como la luz ultravioleta pueden romper las moléculas orgánicas.

2) Investigación en la web y los libros de texto sobre los catalizadores las enzimas y factores que afectan su actividad .Anotar sus impresiones para compartirlas en la próxima clase.

Un catalizador puede definirse como una sustancia capaz de hacer que un sistema químico alcance más rápidamente su estado de equilibrio, sin alterar las propiedades de dicho equilibrio ni consumirse durante el proceso.

Los catalizadores deben tener las siguientes características:

a. No debe ser ni reactivo ni producto, por lo tanto no aparecerá en la ecuación global de la reacción química.

b. Son eficaces incluso si existe en muy pequeñas cantidades en el sistema químico.

c. Se recupera al final del proceso en el mismo estado en el que se ha introducido, es decir, que podría volver a utilizarse de nuevo.

d. No altera las variables termodinámicas del proceso, porque

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